Откритие в областта на квантовата химия ще позволи създаването на молекули с точно определена кохерентност
Заплитането, т.е. способността на квантовите частици да съществуват по едно и също време в разнообразни положения, е в основата на технологиите, които дават обещание да трансформират събирането, обработката и прехвърлянето на данни. Пред нея обаче има сериозна спънка под формата на нарушение на нежното положение на квантовата кохерентност. Изследване на химици от Съединени американски щати дава опция да се схванат по-добре правилата, ръководещи този развой.
Създаването на комплицирани молекулярни структури в бъдещите квантови технологии изисква схващане и надзор на квантовата декохерентност, което ще разреши проектирането на молекули със характерни свойства. Това от своя страна зависи от опцията за модифициране на химичната конструкция на молекулата. А за задачата би трябвало да знаем „ спектралната компактност “, т.е. какъв брой бързо се реалокира средата и до каква степен тя взаимодейства с квантовата система.
Досега определянето на спектралната компактност с отчитане на цялата трудност на молекулите не беше допустимо нито на доктрина, нито на процедура. Екип от учени от Университета в Рочестър обаче е създал способ за добиване на спектралната трудност на молекулите в разтвор благодарение на елементарните техники на Рамановата спектроскопия. Той разрешава да се обхване цялата трудност на химичната среда, написа изданието EurekAlert.
Извлечената спектрална компактност дава опция освен да се разбере какъв брой бързо настава декохеренцията, само че и да се дефинира коя част от химичната среда е виновна за нея преди всичко. В резултат на това учените могат да очертаят маршрута на квантовата декохеренция, с цел да свържат молекулярната конструкция с нея.
Пробивът е настъпил, когато екипът е открил, че Рамановата спектроскопия дава цялата информация, нужна за проучване на декохеренцията в нейната химическа целокупност.
Екипът приложи своя способ, с цел да покаже първи по какъв начин електронните суперпозиции в тимина, една от азотните бази, които построяват ДНК, се разпадат единствено за 30 фемтосекунди след поглъщането на ултравиолетова светлина. Учените откриха, че няколко трептения в молекулата дефинират началото на процеса на нарушение на кохерентността, а разтворът дефинира останалата част от процеса. Освен това те са разкрили, че химическите модификации на тимина могат доста да трансформират скоростта на декохерентност.
„ Химията се основава на концепцията, че молекулярната конструкция дефинира химичните и физичните свойства на материята. Този принцип управлява актуалното планиране на молекули за медицината, селското стопанство и енергетиката. Използвайки тази тактика, най-сетне можем да стартираме да създаваме правилата на химическия дизайн за квантовите технологии на бъдещето “, споделя Игнасио Густин, създател на публикацията.
В последна сметка изследванията на екипа откриват пътя към разбирането на химичните правила, които ръководят квантовата декохерентност.
„ Радваме се, че ще използваме тази тактика, с цел да разберем най-сетне квантовата декохерентност в молекулите с цялостната химическа трудност и да я използваме за създаване на молекули със постоянни кохерентни свойства “, споделя Франко.
